Felienne Hermans over de ambities van PERL en het belang van directe instructie

Felienne Hermans gaat er alles aan doen om met haar onderzoeksgroep Programming Education Research Lab (PERL) van betekenis te zijn voor het programmeeronderwijs in het basis- en voortgezet onderwijs in Nederland.Ik hoop dat we met PERL een wetenschappelijk antwoord kunnen gaan geven op de vraag ‘hoe dan?’ Veel scholen zien echt de noodzaak van programmeeronderwijs in en willen wel, maar weten niet hoe.

Medio 2018 stapte Felienne over van de TU Delft naar de Universiteit Leiden om daar haar eigen onderzoeksgroep op het gebied van programmeeronderwijs te starten. Daar voelde ze wel voor. “In Leiden kan ik goede koppelingen maken naar onderzoekers van andere disciplines, zoals psychologie en onderwijskunde. Bovendien leek het me goed om na tien jaar bij de TU Delft te hebben gewerkt ook eens ergens anders mijn vleugels uit te slaan.”

Op 5 maart 2019 was de officiële start van Programming Education Research Lab, in de wandelgangen al snel afgekort tot PERL. De onderwerpen waar Felienne en haar team zich mee bezighouden zijn breed, “als het maar valt binnen het thema: hoe leren we mensen programmeren?”, licht Felienne toe. “Natuurlijk heb ik mijn eigen interesses – op het moment ben ik volop bezig met de vraag wat de beste didactische vorm is voor programmeren – maar het mooie van zo’n groep is dat er ook studenten aanhaken met eigen onderzoeksvragen. Zo is er nu een student bezig met de informatica-olympiade: wat toetsen de opgaven van de olympiade eigenlijk en hoe sluit dat aan bij leerdoelen op bijvoorbeeld een universiteit? Dat is weer een heel andere invalshoek dan waar ik me op richt.”

Hoe gaat PERL samenwerken met scholen?
De scholen zijn heel belangrijk voor ons. We openden onze groep niet voor niets met een middag waarbij leraren en schoolbestuurders van harte welkom waren. En ze kwamen dan ook in groten getale, heel fijn! We willen in nauw contact staan met de onderwijsprofessionals op de scholen. In gelijkenrechtenactivisme heb je de slogan ‘niets over ons, zonder ons’ Ik vind dat een enorm goed uitgangspunt. Wij moeten niet vanuit de universiteit gaan roepen ‘zo moet het hoor’. We hopen vele praktische bijeenkomsten als deze te organiseren. We hebben een mailinglijst waarmee we mensen op de hoogte stellen van nieuwe onderzoeken en resultaten. Ook gaat het vaak informeel, we hebben een netwerk van scholen waar al een hoop gebeurt en die altijd wel ruimte kunnen vinden voor een student om weer wat uit te pluizen.”

Wat zijn jullie plannen met betrekking tot inclusief programmeeronderwijs?
Programmeren heeft een heel groot inclusiviteitsprobleem. De kinderen die op dit moment leren programmeren – ook omdat het op veel scholen (nog) niet wordt aangeboden – zijn over het algemeen witte jongetjes uit de middenklasse en hoger, aangemoedigd door enthousiaste ouders die gave computers en programmeertools voor ze kopen. Ook door het selectieve aanbieden aan plusklassen houd je de mythe in stand dat je voor programmeren een genie moet zijn, maar dat is helemaal niet zo. Die inclusiviteit is een probleem met enorm veel facetten, dat niet zomaar op te lossen is door één onderzoeksgroep. Maar we hebben zeker de ambitie een bijdrage in de goede richting te leveren. We richten ons daarom binnen een deel van onze onderzoeken op drie specifieke groepen: meisjes, kinderen met een migratieachtergrond en blinde en slechtziende kinderen. Voor de eerste twee groepen onderzoeken we voornamelijk didactische vormen en integratie in schoolvakken. Als we het nu duidelijk, stap voor stap uitleggen (en dus niet leunen op eventuele voorkennis van thuis) en laten zien dat je met programmeren ook kunstwerken en verhalen kunt maken en niet alleen games, trekken we dan misschien een breder publiek? Dit is een langlopend onderzoek dat ik zelf uitvoer. De derde groep betreft een speciaal onderzoeksproject, waarvoor ik een nieuwe collega heb mogen aannemen, die twee jaar lang bij blinde en slechtziende kinderen onderzoekt wat er beter kan op het gebied van programmeeronderwijs.”

Wat onderzoek jij nu zelf?

“Ik hou me op dit moment vooral bezig met het uitwerken van een model voor ‘directe instructie’ in programmeeronderwijs. Ook in taal en rekenen woedt de discussie nog hevig, maar veel experts zijn er toch wel over uit dat je beter kunt ‘stampen’, dan leerlingen veel contextrijke sommen aanbieden, zeker in het begin. Die contextrijke sommen vergen een hoop leesvaardigheid en strategieën, die niet altijd expliciet worden aangeleerd. Bij programmeren woedt die discussie, grappig genoeg, nog helemaal niet. Programmeeronderwijs komt uit de zelfontdekkend leren hoek. De ‘bedenker’ van programmeren voor kinderen, Seymour Papert, was zelf een groot gelover in kinderen lekker aan de slag laten gaan met weinig instructie. Maar nu blijkt dat dat misschien helemaal niet zo goed werkt en ongelijkheid in de hand werkt. Ook een interessant detail: programmeren voor kinderen werd niet bedacht om kinderen te leren programmeren. Programmeren was voor Papert een manier om wiskunde aan te leren. Ook dat zie je terug in de ‘traditionele’ programmeerlessen. Als je om een andere reden programmeren aan wilt leren, dan heb je misschien ook heel andere methodes nodig.”

Directe instructie was ook het onderwerp van je presentatie tijdens de kickoff van PERL. Wat was daar je kernboodschap?
“Als 10-jarige heb ik mezelf leren programmeren. Toen ik zes jaar geleden een Rotterdams clubje kinderen op zaterdagmiddag wilden leren programmeren, dacht ik dan ook ‘just let them explore’, net zoals ik dat vroeger zelf had gedaan. In het begin leerden de kinderen in het programmeerclubje wel wat, maar na verloop van tijd viel de voortgang behoorlijk tegen en kreeg ik als feedback van de jongens en meisjes ‘ik vind het niet leuk meer’.
Toen ik me ging verdiepen in onderzoeken over programmeeronderwijs, bleek dat er weinig bekend was. Ik stuitte wel op een interessant onderzoek van Scaffidi & Chambers, die hetzelfde constateerden als je kinderen vrij liet. In het begin leren ze wel wat programmeervaardigheden, maar daarna valt het tegen en zie je uitval.
Al honderd jaar doen we onderzoek naar taal- en rekenonderwijs en kennen we heel gedetailleerde modellen, die pleiten voor ofwel de ene, óf de andere aanpak. Maar waarom hebben we die discussies niet bij programmeeronderwijs? Waar is ‘ons’ pedagogisch debat?
Ik vergelijk het met een muziekinstrument leren spelen. Het is toch ook niet effectief om een kind alleen een gitaar te geven en te zeggen ‘zie maar’?
Paul A. Kirschner, hoogleraar Onderwijspsychologie aan de Open Universiteit, pleit ook voor goede directe instructie door iemand met expertise. Ons werkgeheugen is beperkt en als het overbelast raakt, wordt leren moeilijk of zelfs onmogelijk. We moeten ons werkgeheugen daarom niet belasten met irrelevante zaken. Leren hoeft niet simpel te zijn, maar het moet wel nuttig zijn. Bij leesonderwijs weten we bijvoorbeeld dat ‘hakken en plakken’ goed werkt. Dat heeft te maken met het korte termijn geheugen. Je kunt maar vier items in één keer onthouden. Als je hoofd te vol wordt is cognitive load het gevolg. Uitleggen en veel oefenen blijkt bij taal- en rekenonderwijs goed te werken. Zou dat ook zo zijn bij programmeeronderwijs?”

Wat betekent dat voor jullie onderzoeken?
“We gaan diverse zaken onderzoeken. Werkt hardop voorlezen van programmeertaal? Hoe kunnen we programmeren integreren in andere schoolvakken/vakgebieden om daarmee het belang van programmeren te laten zien? We weten dat het trainen van strategieën zijn vruchten afwerpt, zijn er expliciete strategieën voor code lezen? We kijken ook naar misconcepties: hoe raken kinderen nou in de war als ze programmeeropdrachten doen? En door assessments bij leerlingen te bestuderen kunnen we nieuwe misconcepties ontdekken.
Ook al zijn er andere geluiden, schools leren is helemaal niet zo erg. Als kinderen maar goed in iets worden, dan vinden ze het meestal ook heel leuk. Als kinderen het idee hebben dat ze iets leren, werkt het doorgaans motiverend om verder te leren. Kinderen die in een eerste les nul fout hebben en na verloop van tijd nog steeds 0 fout scoren, hebben vaak het idee dat ze niets leren en haken dan af.”

Is het een probleem dat veel leraren geen programmeerkennis hebben?
Ja en nee. In een ideale wereld kunnen alle leraren natuurlijk programmeren en kunnen ze programmeren ook inzetten als tool in de klas, maar zo ver is het nog niet. Dat wil niet zeggen dat leraren nu maar niets aan programmeeronderwijs moeten doen, omdat de kennis ontbreekt. Ik zie vaak dat IT-ers gastlessen op school verzorgen en dan achteraf bij mij ‘klagen’ dat school het niet oppikt, omdat ‘de juf niet kan programmeren’. Dat is soms waar, maar vaak zijn er twee veel diepere problemen. Ten eerste worden de lessen vaak gepresenteerd als leuke extraatjes: we gaan een keertje een robot programmeren of games maken. Ten tweede signaleer ik dat de leerlingen bij zo’n speciale les meestal direct achter de laptops mogen gaan zitten. Er is weinig uitleg vooraf en eigenlijk hebben ze enorm veel vragen, waar de leraar dan inderdaad geen antwoord op heeft.
Zoals ik in mijn presentatie al aangaf werken we er binnen PERL aan om, onder meer met directe instructielessen en vakintegratie, die twee bezwaren weg te nemen. Context zorgt dat leerlingen het nut van programmeren inzien en het dus ook echt willen leren. De klassikale lessen helpen om als leraar het gevoel te krijgen dat je de stof wel degelijk beheerst en dat het eigenlijk maar een ‘gewone’ les is.”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *